水系自充电氢气电池制造技术

本公开提供了一种水系自充电氢气电池，属于电化学储能技术领域。该电池包括负极、正极和电解液。其中，负极上承载有催化剂，用于在放电过程中，于其与电解液界面进行H2到H2O或H

【技术实现步骤摘要】
水系自充电氢气电池


[0001]本公开涉及电化学储能
，具体涉及一种水系自充电氢气电池。

技术介绍

[0002]可充电电池被认为是便携式电子设备和电网规模储能应用领域具有前途的候选者之一。然而，在一些特殊情况下，如恶劣环境、偏远地区和应急电源，电池的再充电和再利用往往受到电力短缺的限制。为了方便地获取能量，包括光伏发电、压电纳米发电机和热电在内的各种智能自供电系统已经被集成应用到可充电电池中。然而，这些自供电系统中各种应用能源的间歇性及低的能量密度阻碍了其进一步的应用空间。因此，开发一种简便且低成本的自供电系统对于电池在一些苛刻环境下的应用非常关键。
[0003]空气中的氧气被认为是一种丰富且无成本的资源，并且其氧化还原反应在储能领域引起了广泛关注。因此，通过向电池中输入氧气来整合额外的能量是实现电池自充电领域里相对有效的方法。最近，相关技术中借助空气中氧气的化学作用，已经开发了多种化学自充电水系金属基电池。相关技术报道了基于无机金属电极(如普鲁士蓝、锰氧化物)和有机电极(主要为导电聚合物)被氧气自发氧化的自充电水系锌基电池。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水系自充电氢气电池，包括：负极、正极和电解液；其中，所述负极上承载有催化剂，用于在放电过程中，于其与电解液界面进行H2到H2O或H
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的氧化反应；所述正极包括具有氧化还原活性的正极材料，用于在放电过程中，于其与电解液界面进行还原反应；其中，放电完成后所述电池充入氧气，并在氧气存在下通过自充电方式，使所述正极材料的还原产物被氧化。2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述自充电方式包括化学自充电、短路诱导自充电和能量输入诱导自充电中的一种；在所述电池的自充电方式为化学自充电的情况下，所述正极材料的还原产物能够自发地被氧气氧化；在所述电池的自充电方式为短路诱导自充电的情况下，所述负极用于在正负极短路下作为氧气电极进行还原反应，所述正极用于在正负极短路下使所述正极材料的还原产物被氧化；在所述电池的自充电方式为能量输入诱导自充电的情况下，所述负极用于在外部电压作用下作为氧气电极进行还原反应，所述正极用于在外部电压作用下，使所述正极材料的还原产物被氧化。3.根据权利要求2所述的电池，其中，在所述正极材料的氧化电位低于氧气的还原反应电位的情况下，在所述电池的自充电方式为化学自充电或短路诱导自充电；在所述正极材料的氧化电位高于氧气的还原反应电位的情况下，所述电池的自充电方式为能量输入诱导自充电。4.根据权利要求1所述的电池，其中，所述氧气的充入压力为1
‑
100atm。5.根据权利要求1所述的电池，其中，所述电解液为酸性、中性或碱性中的一种。6.根据权利要求1所述的电池，其中，所述正极材料选自无...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维，朱正新，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：